## ORTOREKTIFIKASI FOTO FORMAT KECIL UNTUK PERHITUNGAN DEFORMASI JEMBATAN (Studi Kasus : Jembatan Suramadu, Surabaya - Madura)
Orthorectification of Small Format Image For Calculation Bridge Deformation (Case Study : Suramadu Bridge, Surabaya-Madura)
Hepi Hapsari Handayani 1 , Shofiyatul Qoyimah 1
1 Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Email: hapsari@geodesy.its.ac.id

## Abstrak
Jembatan  Suramadu  merupakan  jembatan  terpanjang  di  Indonesia  yang  melintasi  Selat  Madura  untuk menghubungkan Pulau Jawa (di Kota Surabaya) dan Pulau Madura (di Bangkalan), Indonesia.  Pengamatan deformasi dilakukan  untuk  memberikan  informasi  geometrik  dari  benda  terdeformasi.  Fotogrametri  jarak  dekat  digunakan untuk pengamatan deformasi karena kelebihannya dalam hal efisiensi biaya serta ukuran dan jangkauan objek yang diamati.  Proses  kalibrasi  kamera  dan  ortorektifikasi  (pembuatan  foto  tegak)  dilakukan untuk  mereduksi  pergeseran film  akibat  ketidakstabilan  parameter  orientas  pada  kamera  dijital  non  metrik  format  kecil.  Hasil  dari  proses ortorektifikasi  berupa  mosaik  ortofoto  dengan  sistem  koordinat  2  dimensi  dan  DEM.  Pengamatan  deformasi menggunakan  proses  ortorektifikasi  sisi  Gresik  jembatan  Suramadu  pada  tanggal  19  Maret  2015  dan  7  Mei  2015 menunjukkan bahwa di bentang 1 (antara Abutment Surabaya dan pilar 1, deformasi pada sumbu XY berkisar antara 1 – 16 mm dan pada sumbu Z berkisar antara 0 – 35 mm. Dan di bentang 100 (antara pilar 99 dan 100), deformasi pada sumbu XY berkisar antara 11  – 55 mm dan pada sumbu Z berkisar antara 6  – 37 mm. Uji validasi koordinat mosaik ortofoto terhadap koordinat pengukuran terestris menunjukkan bahwa koordinat mosaik ortofoto di arah Surabaya tidak memiliki nilai yang signifikan sedangkan di arah Madura memiliki nilai yang signifikan terhadap koordinat hasil pengukuran terestris. Terdapat beberapa saran untuk penelitian berikutnya. Pertama, melakukan pengamatan lebih dari  2  kala.  Kedua,  menggunakan  GCP  yang  memiliki  tanda  silang.  Ketiga,  melakukan  proses  kalibrasi bundle adjustment  self  calibration dengan  menggunakan  titik  kontrol  pada  jembatan  dan  keempat  adalah  melakukan percobaan lebih dari 1 kali dalam proses ortorektifikasi.
Kata Kunci: Deformasi, Jembatan Suramadu, Kamera Dijital Non Metrik Format Kecil, Ortorektifikasi

## Abstract
Suramadu  Bridge  is  the  longest  bridge  in  Indonesia  that  crosses  Madura  Strait  and  connecting  Java  Island  (at Surabaya City) and Madura Island (at Bangkalan), Indonesia. A deformation monitoring periodically needed to find out the geometric information of the deformated object. Close range photogrammetry is used in deformation monitoring because of its advantages including cost saving, objects dimention and range of the measurement. Camera calibration and  ortorectification  (orthophoto)  are  useful  to  decrease  the  film  movement  because  of    unstability  orientation parametre    in  small  format  non  metric  digital  camera.  Orthophoto  mosaic  has  2  dimention  coordinate  system  and DEM value. Deformation monitoring using orthorectification at Gresik side of Suramadu bridge on March, 19 th 2015 and on May, 7 th 2015 shows that at the first tight (between Surabaya Abutment and first pier), any deformations have a range of 1  – 16 mm in  the XY axis and 0  – 35 mm in  the Z axis.  At 100 th tight  (between 99 th pier and 100 th pier), deformations have a range of 11 – 55 mm in the XY axis and 6 – 37 mm in the Z axis. Test of validation for orthophoto mosaic  coordinates  showed  that  orthophoto  coordinates  in  Surabaya  side  do  not  have  a  significant  value,  but  at Madura orthophoto coordinates has significant value to the to the terrestrial measuring coordinates. There are some advices  for  the  next  research.  First,  do  monitoring  process  more  than  2  times.  Second,  use  GCP  that  have  a  cross marker.  Third,  do  bundle  adjustment  self  calibration  using  control  point  on  the  bridge  and  try  orthorectification process more than 1 times.
Keywords:  Deformation,  Orthorectification,  Small  Format  Non  Metric  Digital  Camera,  Suramadu  Bridge

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Jembatan Suramadu merupakan jembatan terpanjang  di  Indonesia  (5.438 m)  yang melintasi Selat Madura dengan tujuan untuk mempercepat pembangunan  di  Pulau  Madura  (BPWS,  2011). Dalam  kurun  waktu  9  April  2014  –  7  Juni  2014 dengan  menggunakan  metode  fotogrametri  jarak dekat,  Jembatan  Suramadu  pada  bentang  102 (antara  pilar  102  dan Abutment Madura) mengalami  pergeseran  posisi  maksimal  ke  arah sumbu  X  dan  Y  dalam  sistem  koordinat  UTM sebesar  79  mm  dan  ke  arah  sumbu  Z  sebesar  9 mm (Elviani, 2014). Metode fotogrametri memiliki kelebihan seperti biayanya yang terjangkau, objek yang  diamati  berdimensi  kecil  dan  cakupan pengamatan secara keseluruhan maupun sebagian  (Jiang,  2005;  Hampel,  2006;  Atkinson, 1980).
Kamera  non  metrik  format  kecil  memiliki kelebihan  dalam  pengolahan,  penyimpanan  serta analisis  secara  dijital  (Atkinson,  1980)  tetapi memiliki  kekurangan  ketidakstabilan  parameter orientasi  dalam  dan  tidak  adanya  penentuan parameter  orientasi  luar  saat  pemotretan (Geogopoulos, 1992). Untuk mereduksi ketidakstabilan orientasi dalam, distorsi lensa dan pergeseran film maka dilakukan dengan kombinasi proses kalibrasi dan evaluasi berdasarkan  pemodelan  matematis  (Ahmad, 1994)  dimana  model  matematis  yang  digunakan ada dalam proses ortorektifikasi (proses pembuatan  foto  tegak  untuk  menghilangkan distorsi  akibat  dari  kemiringan  kamera  dan pergeseran relief) yakni model kolinearitas (Yang, 2000).
Pada  penelitian  Ortorektifikasi  Foto  Format  Kecil ini  menitikberatkan  pada  cara  pengolahan  foto ujung Jembatan Suramadu dari arah Surabaya dan Madura  dengan  teknik  ortorektifikasi  pada  foto guna mengetahui nilai deformasi yang terjadi.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Data Dan Peralatan
- Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Bidang kalibrasi kamera 2 dimensi
2. Data spesifikasi kamera Nikon D3000
3. Data ukuran BM
4. Data ukuran GCP
5. Foto – foto  Jembatan Suramadu
- Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Kamera Nikon D3000
2. Electronic Total Station
3. Receiver GPS Geodetik
4. Laptop 5. Mistar glass
6. Program fotogrametri
7. MATLAB
8. Perangkat lunak pengolah teks
9. Perangkat plotting koordinat

## Metode Penelitian
Lokasi  penelitian  ini  adalah  jembatan  Suramadu sisi  Gresik  di  bentang  1  (antara Abutment Surabaya  dan  pilar  1  /  arah  Surabaya)  dan  di bentang  100  (antara  pilar  99  dan  100  /  arah Madura).
Penelitian  ini  meliputi  7  proses  pengolahan  data. Pertama  adalah  tahapan  kalibrasi  kamera menggunakan  program  MATLAB  atas  dasar metode bundle adjustment laboratory calibration . Tahap  kedua  adalah  yaitu  pengukuran  kerangka dasar  terhadap  posisi  BM  yang  ada  di  Surabaya dan Madura menggunakan alat GPS Geodetik dan pengukuran  GCP  pada  jembatan  menggunakan alat  ETS.  Tahap  ketiga  adalah  pemotretan jembatan  Suramadu  di  darat  menggunakan kamera  Nikon  D3000  dari  sembarang  posisi  dan orientasi. Tahap keempat adalah proses ortorektifikasi menggunakan program fotogrametri dengan data foto jembatan dan hasil kalibrasi.  Hasil  dari  proses  ortorektifikasi  berupa mosaik ortofoto. Tahap kelima adalah penentuan koordinat objek deformasi dalam sistem koordinat  UTM  3  dimensi.  Tahap  keenam  adalah penentuan  vektor  pergeseran  untuk  mengetahui kemungkinan  adanya  deformasi  objek  dengan menghitung besar pergeserannya. Dan tahapterakhir  adalah  prose  uji  statistik  validasi koordinat  mosaik  ortofoto  menggunakan  cara t- student pada  taraf  nyata  2%.  Lokasi  penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Lokasi Penelitian (Kementerian PU, 2012)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dan Pembahasan Proses Kalibrasi Kamera Proses  kalibrasi bundle  adjustment  laboratory calibration dilakukan  untuk  mengetahui  nilai parameter hasil kalibrasi kamera yang digunakan. Hasil dari kalibrasi kamera yang digunakan adalah hasil  setelah  proses  iterasi  ke  12  yang ditunjukkan pada Tabel 1.
Kamera  dengan  resolusi  tinggi  dan  distorsi  lensa yang  rendah  dapat  digunakan  untuk  keperluan fotogrametri.  Sedangkan  kamera  dengan  distorsi lensa  yang  lebih  besar  (kamera reconnaissance ) yang  didesain  untuk  keperluan  interpretasi  dan inventarisasi, bukan untuk keperluan fotogrametri.  Kamera  jenis  ini  adalah  kamera multispektral  dan  kamera  yang  memiliki  panjang fokus 35  mm  -  70 m.  (Berlin,  1992).  Kepentingan fotogrametri  umumnya  menggunakan  kamera format  besar  dimana  presisi  maksimum  sumbu vertikal  sebesar  1/1000  dari  tinggi  terbang. Sedangkan  kamera  format  kecil  hanya  memiliki akurasi separuh dari kamera format  besar  (Fryer, 1994). Kamera Nikon DSLR seri D3000 merupakan kamera  berformat  kecil  karena  memiliki  panjang fokus 35 mm – 55 mm dan memiliki distorsi lensa yang  cukup  besar  sehingga  hal  ini  menandakan bahwa  penggunaan  kamera  DSLR  Nikon  D3000 tidak sesuai untuk keperluan fotogrametri metrik.

## Tabel 1. Parameter Orientasi Dalam 9 Foto
IOP Nilai x0 (mm) -0.7350 y0 (mm) 0.3339 f (mm) 34.4776 k1 (mm) -0.0001 k2 (mm) 0.0000 k3 (mm) 0.0000 p1 (mm) 0.0002 p2 (mm) 0.0000
Analisa  distorsi  lensa  dapat  dilakukan  dengan melihat  nilai reprojection  error. Nilai reprojection error salah satu foto disajikan pada Tabel . Berdasarkan  tabel  nilai reprojection  errror dapat dilihat  bahwa  nilai  kesalahan  koordinat  foto sebelum  dan  setelah  terkoreksi  tidak  besar dengan  kesalahan  minimal  0.0001  mm  dan kesalahan  maksimal  sebesar  0.0472  mm.  Untuk GCP  yang  berada  dekat  dengan  pusat  foto  (titik 8,9,12 dan 13) memiliki nilai kesalahan koordinat yang sangat kecil yaitu antara 0.0001 mm sampai dengan 0.0011 mm. Sedangkan GCP yang berada jauh dari pusat foto memiliki nilai kesalahan yang besar  (-0.0472,  -0.0244  mm).  Dengan  melihat visualisasi  distorsi  lensa  pada  Gambar  (2), diketahui bahwa titik – titik GCP awal pada sumbu X  negatif  mengalami  pergeseran  ke  arah  kanan mengarah  ke  pusat  foto.  Sedangkan  GCP  yang berada  pada  sumbu  X  positif  bergeser  menjauhi pusat  foto.    Hal  ini  menandakan  lensa  kamera mengalami  distorsi.  Titik  awal  GCP  ditunjukkan dalam warna biru dan titik akhir berwarna merah.
Tabel 2. Nilai Reprojection Error Foto  (Satuan mm)
Titik X Y 1 -0.019 -0.005 2 -0.007 -0.012 3 -0.004 -0.008 4 -0.045 0.022 5 -0.012 -0.009 6 -0.001 -0.003 7 -0.026 -0.004 8 -0.001 -0.001 9 0.000 0.000 10 -0.030 0.003 11 -0.026 0.001 12 -0.001 0.001 13 0.000 0.000 14 -0.030 -0.003 15 -0.011 0.007 16 -0.002 0.001 17 -0.016 0.001 18 -0.006 0.009 19 -0.003 0.005 20 -0.047 -0.024
Gambar 2.  Visualisai Kesalahan Koordinat Foto Awal dan Koordinat Foto Terkoreksi
Untuk mengetahui jenis distorsi lensa yang terjadi maka  dapat  dicari  dari  nilai  kesalahan  radial.  Jika nilai  kesalahan  radial  <  1  maka  jenis  distorsi lensanya adalah distorsi barrel (cembung) dan jika nilai  kesalahan  radial  >  1  maka  jenis  distorsi lensanya adalah distorsi pincushion (cekung) [16]. Nilai  kesalahan  radial  salah  satu  foto  disajikan pada Tabel 3.
Pada  Tabel  3  dapat  dilihat  bahwa  nilai  kesalahan radial  untuk  semua  titik  kurang  dari  1.  Hal  ini menandakan  bahwa  lensa  kamera  Nikon  D3000 mengalami barrel distortion .
Tabel 3. Nilai Kesalahan Radial Foto
Foto x (mm) y (mm) 1 -0.014 -0.010 2 0.002 0.008 3 -0.002 0.008 4 0.015 -0.011 5 0.005 0.005 6 -0.005 0.005 7 -0.001 0.000 8 0.000 0.000 9 0.000 0.000 10 0.002 0.000 11 -0.001 0.000 12 0.000 0.000 13 0.000 0.000 14 0.002 0.000 15 0.005 -0.005 16 -0.005 -0.005 17 -0.013 0.009 18 0.002 -0.008 19 -0.002 -0.008 20 0.014 0.010
Hasil  dan  Pembahasan  Visualisasi  Proses
Ortorektifikasi
Pada proses ini, ortorektifikasi dilakukan menggunakan program fotogrametri. Program ini memiliki workflow untuk  membuat  suatu  foto tegak (ortofoto) baik untuk keperluan fotogrametri  maupun  fotogrametri  jarak  dekat. Proses ortorektifikasi bertujuan untuk menghasilkan  suatu  foto  tegak  yang  terkoreksi dari pergeseran relief ( relief displacement ) (Wolf P R, 2000).
Metode  yang  digunakan  adalah  rektifikasi proyeksi  satu  foto  bereferensi  pada  datum ketinggian rata-rata menggunakan solusi fotogrametri  dan  koordinat  GCP  3  dimensi (Novak, 1992).
Ortorektifikasi memerlukan data masukan seperti foto  yang  akan  direktifikasi  di  mana  pada  semua foto  harus  terlihat  titik  kontrol  tanah,  posisi
pemotretan  kamera,  nilai  kalibrasi  kamera  dan data koordinat titik kontrol objek yang difoto. Proses  ortorektifikasi  pada  program  meliputi proses  definisi  model  kamera,  definisi  parameter orientasi  luar  dan  titik  kontrol, alignment  photo , pembentukan dense  surface ,  dan  pembuatan ortofoto.  Hasil  dari  proses  ini  adalah mosaik foto tegak  atau  mosaik  ortofoto  dengan  koordinat  2 dimensi serta file DEM foto yang telah berbentuk mosaik atau gabungan dari foto yang bertampalan di  mana  proses  pembentukan  mosaik  dilakukan secara  otomatis  oleh  program.  Hasil  visual  dari mosaik ortofoto dapat dilihat pada Gambar 3 dan Gambar 4.
(a) (b)
Gambar 3. Foto Jembatan Suramadu Sisi Gresik dari Arah Surabaya (a) Ortofoto 2 Dimensi dan (b) Foto Bernilai DEM
(a) (b)

## Gambar 4. Foto Jembatan Suramadu Sisi Gresik dari
Arah Madura (a) Ortofoto 2 Dimensi dan (b) Foto

## Bernilai DEM
Pada  Gambar  3  (a)  dan  Gambar  4  (a)  terlihat bahwa  segmen  /  potongan  bentang  yang ditampilkan  lebih  panjang.  Hasil  ini    dikarenakan gambar  pada  mosaik  terbentuk  dari  pencocokan minimal  2  foto  di  mana  objek  yang  ada  pada mosaik  ada  pada  minimal  2  foto  yang  berbeda. Sedangkan objek yang hanya ada pada salah satu foto, tidak akan dibentuk pada mosaik. Terdapat  perbedaan  posisi  objek  bertuliskan “WIKA”  pada  Gambar  3  (a)  dan  objek  kapal nelayan  pada  Gambar  4  (a).  Yang  mempengaruhi hasil  ini  adalah  pendefinisian  sumbu  –  sumbu sistem  koordinat  UTM  yang  dimasukkan  pada proses  ortorektifikasi.  Pada  proses  ortorektifikasi ini,  pengambilan  foto  menggunakan  metode fotogrametri  jarak  dekat  yaitu  pengambilan  foto secara  horizontal.  Maka,  arah  pemotretan  sama dengan  sumbu  X  pada  sistem  koordinat  tanah (UTM).  Sehingga,  pendefinisian  sumbu  kartesian pada  sistem  koordinat  menjadi  berubah.  Nilai Easting berada  pada  sumbu  koordinat  Z,  nilai Northing berada  pada  sumbu  koordinat  X  dan nilai Height berada pada sumbu koordinat Y.
Pada  program,  sumbu  X  didefinisikan  sebagai garis  horizontal  dengan  nilai  membesar  ke  arah kanan.  Sumbu  Y  didefinisikan  sebagai  garis vertikal  di  mana  nilainya  semakin  besar  ke  arah atas.  Sedangkan  sumbu  Z  didefinisikan  sebagai garis  proyeksi  tegak  lurus  dari  sumbu  Y  yang memotong  bidang  yang  dibentuk  oleh  sumbu  X dengan  nilai  membesar  ke  arah  luar  (menjauhi pusat  sumbu).  Sehingga,  koordinat  mosaik ortofoto  pada  Gambar  3  (a)  dan  Gambar  4  (a) mengikuti  sumbu  sistem  koordinat  program  di mana  sumbu  X  menyatakan  koordinat Northing GCP  yang  nilainya  membesar  ke  arah  kanan  dan sumbu Y  menyatakan koordinat Height GCP yang nilainya membesar ke arah atas.
Dengan  melihat  Gambar  3  (b)  dan  Gambar  4  (b) diketahui  bahwa  sesuai  pendefinisian  sumbu sistem  koordinat  pada  program  dan  saat melakukan  proses  ortorektifikasi,  maka  nilai Easting pada  koordinat  tanah  didefinisikan sebagai nilai ketinggian  di sumbu Z pada program dan  ditampilkan  pada mosaik  ortofoto  berformat DEM.
Ketentuan  umum  yang  diikuti  saat  melakukan georeferencing adalah  bahwa  nilai  RMSE  foto harus  kurang  dari  sama  dengan  1  piksel  (Thakur, 2008). Ukuran 1 piksel ini merupakan akurasi foto yang  berarti  ukuran  satu  piksel  maksimal  sama dengan  0.006  mm  di  foto.  Hasil  RMSE  ortofoto dapat dilihat pada Tabel 4.
Berdasarkan  pada  Tabel  4  dapat  dilihat  bahwa semua  foto  memiliki  nilai  RMSE  kurang  dari  1 piksel. Hal ini menandakan bahwa posisi GCP pada pasangan foto masih teliti.

## Tabel 4. Nilai RMSE GCP Ortofoto (Satuan Piksel)
Waktu Pemotretan Arah Pemotretan Bentang 1 (Surabaya) Bentang 100 (Madura) RMSE (piksel) RMSE (mm) RMSE (piksel) RMSE (mm) 19 Maret 2015 0.549 0.003 0.585 0.004 7 Mei 2015 0.583 0.00 0.611 0.004

## Hasil  dan  Pembahasan  Perhitungan  Vektor Pergeseran
Setelah  diketahui  koordinat  GCP  objek  pada waktu  pengamatan  1  dan  2,  kemudian  dicari besar vektor pergeserannya baik untuk koordinat Eeasting , Northing dan Height nya. Hasil perhitungan  deformasi  2  dimensi  ditunjukkan pada  Tabel  5  dan  Tabel  6.  Visualisasi  pegeseran ditunjukan pada Gambar 5 dan Gambar 6.
6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 6.9639 x 10 5 9.2028 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 x 10 6 E a s ti n g ( m ) Northing (m) 1 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3 2 (a) 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 9.2029 x 10 6 -10 -5 0 5 10 15 20 Northing (m) H e ig h t (m ) 5 1 3 4 2 6 7 8 10 9 11 12 13 14 15 16 (b)
Gambar 5. Arah Vektor Pergeseran Jembatan di Arah Surabaya Secara (a) Horzontal (b) Vertikal
Tabel 5. Besar Deformasi Jembatan Arah Surabaya dalam Sistem Koordinat UTM Satuan Meter GCP Horizontal X,Y (m) Vertikal Z (m) 1 0.009 0.014 2 0.007 0.004 3 0.002 0.011 4 0.009 0.024 5 0.002 0.001 6 0.016 0.001 7 0.001 0.021 8 0.005 0.009 9 0.006 0.000 10 0.008 0.007 11 0.008 0.000 12 0.009 0.035 13 0.003 0.008 14 0.006 0.010 15 0.016 0.019 16 0.009 0.004
9.2081 9.2081 9.2081 9.2081 9.2081 9.2081 9.2082 9.2082 x 10 6 6.9676 6.9676 6.9676 6.9676 6.9676 6.9676 x 10 5 Northing (m) E a s ti n g ( m ) 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 (a) 9.2081 9.2081 9.2081 9.2081 9.2082 9.2082 x 10 6 0 5 10 15 20 25 Northing (m) H e ig h t (m ) 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 (b)
Gambar 6. Arah Vektor Pergeseran Jembatan di Arah

## Madura Secara (a) Horzontal (b) Vertikal
Untuk  arah  Surabaya,  deformasi  terbesar  pada sumbu  XY  berada  pada  titik  6  dan  15  sebesar  16 mm  dan  untuk  sumbu  Z  deformasi  terbesar berada  pada  titik  12  sebesar  35  mm  di  mana secara  spesifik  tidak  ada  perubahan  pada koordinat Easting .  Deformasi  terkecil  sumbu  XY berada  pada  titik  7  sebesar  1 mm  dan  deformasi terkecil  sumbu  Z  berada  pada  titik  11  sebesar  0 mm. Pengamatan pada arah Surabaya menunjukkan bahwa deformasi jembatan cenderung  mengarah  ke  utara  dan  mengalami penurunan.
Tabel 6. Besar Deformasi Jembatan Arah Madura dalam Sistem Koordinat UTM Satuan Meter GCP Horizontal X,Y (m) Vertikal Z (m) 1 0.027 0.006 2 0.027 0.023 3 0.012 0.016 4 0.012 0.008 5 0.024 0.029 6 0.041 0.018 7 0.031 0.027 8 0.012 0.027 9 0.036 0.036 10 0.011 0.032 11 0.016 0.029 12 0.021 0.037 13 0.017 0.006 14 0.014 0.032 15 0.055 0.008 16 0.023 0.032
Sedangkan pada arah Madura, deformasi terbesar pada  sumbu  XY  berada  pada  titik  15  sebesar  55 mm  dan  untuk  sumbu  Z  deformasi  terbesar berada  pada  titik  12  sebesar  37  mm.  Deformasi terkecil sumbu XY berada pada titik 10 sebesar 11 mm dan deformasi terkecil sumbu Z berada pada titik  1  dan  13  sebesar  6  mm.  Pengamatan  pada arah  Madura  menunjukkan  bahwa  deformasi jembatan  cenderung  mengarah  ke  selatan  dan mengalami kenaikan.
Dalam penentuan deformasi objek juga dilakukan pengecekan signifikansi secara statistik dari vektor pergeseran dari hasil estimasi metode ortorektifikasi  dengan  cara  uji  hipotesis.  Hasil vektor  pergeseran  3  dimensi  ditunjukkan  pada Tabel 7, visualisasi ditunjukkan pada Gambar 7.
Tabel 7. Besar Vektor Pergeseran GCP Jembatan Arah Surabaya dalam Satuan Meter
GCP Arah Surabaya (m) Arah Madura (m) 1 0.017 0.028 2 0.008 0.035 3 0.011 0.020 4 0.026 0.014 5 0.002 0.038 6 0.016 0.045 7 0.021 0.041 8 0.010 0.030 9 0.006 0.051 10 0.011 0.034 11 0.008 0.033 12 0.036 0.043 13 0.009 0.018 14 0.012 0.035 15 0.025 0.056 16 0.010 0.039 Rata-Rata (X) 0.014 0.035 Standar Deviasi (s) 0.009 0.011 Jumlah Titik (n) 16 16
(a)
(b)
Gambar 7. Arah Vektor Pergeseran Jembatan 3 Dimensi Arah (a) Surabaya (b) Madura
Hipotesa nol yang digunakan pada uji statistik ini baik  pada  arah  Surabaya  maupun  arah  Madura adalah titik  tidak  bergeser dalam selang dari kala 1 ke kala 2, sehingga :
Hipotesa nol
H0 : d = 0
Hipotesa alternatif H1 : d ≠ 0
Statistik  yang  digunakan  untuk  uji  pergeseran arah Surabaya ditunjukkan pada Pers(1) :
( 1)
Sedangkan  statistik  yang  digunakan  untuk  uji pergeseran  arah  Madura  ditunjukkan  pada Pers(2):
(2)
Di  mana  X  adalah  rata-rata  dari  d,  s  adalah standar  deviasi  dari  d,  d  merupakan  vektor pergeseran  dan  n  adalah  jumlah  sampel pengamatan.  Statistik  T  mempunyai  distribusi t- student kalau hipotesa nol adalah benar. Selang di mana  hipotesa  nol  ini  ditolak  ditunjukkan  pada Pers(3):
(3)
Di mana df adalah derajat kebebasan (n-1) dan adalah  level  signifikan  yang  digunakan  untuk  uji statistik.  Karena  dalam  penelitian  ini,  data pergeseran  titik  yang  diamati  berjumlah  16  titik, maka dapat diasumsikan  df = 16 – 1 = 15. Dalam studi  ini,  level  kepercayaan  yang  diambil  adalah 95%  ( 5%)  digunakan,  dimana  besar adalah 2.131.
Pada arah Surabaya, karena T > t = 6.222 > 2.131 maka H0 ditolak. Dan pada arah Madura, karena T > t = 12.727 > 2.131 maka H0 ditolak.
Dari  hasil  uji  hipotesis  di  atas,  diperoleh kesimpulan bahwa pada interval kepercayaan 95% terdapat  bukti  untuk  menyatakan  adanya perbedaan antara posisi kala 1 dengan posisi kala 2 tersebut baik pada arah Surabaya maupun pada arah Madura.

## Hasil  dan  Pembahasan  Proses  Uji  Statistik Validasi Koordinat Mosaik Ortofoto
Formulasi  hipotesa  yang  dilakukan  pada  uji statistik  koordinat  GCP  hasil  ortorektifikasi dengan  pengukuran  terestris  adalah  sebagai berikut :
Hipotesa nol H 0 : μ ORTHO = μ TS Hipotesa alternatif H 1 : μ ORTHO ≠ μ TS Di  mana  asumsi  benar  adalah  tidak  terdapat signifikansi  data  hasil  ortorektifikasi  dengan  hasil pengukuran terestris pada taraf nyata sebesar 2% (   =  2%).  Karena  yang  menjadi  acuan  adalah koordinat  GCP  hasil  pengukuran  terestris  kala  1 dan  kala  2,  maka  jumlah  titik  pengamatan sebanyak 2 titik sehingga derajat kebebasan pada pengujian ini sebesar 1 (df = 2 - 1).
Statistik  yang  digunakan  untuk  uji  hipotesa signifikansi  koordinat  GCP  hasil  ortorektifikasi dengan  hasil  terestris  baik  pada  arah  Surabaya dan Madura ditunjukkan pada Pers(4) :
(4)
Untuk  mengetahui  apakah  hipotesa  nol  diterima atau ditolak maka dibutuhkan konsultasi terhadap tabel  distribusi t-student di  mana  taraf  nyata sebesar  2%  dengan  metode  pencarian  berupa two-taile  test di  mana  H 0 ditolak  jika  T  > atau  T  <  - .  Nilai  dari  tabel  distribusi  t  pada adalah 31.816.
Sedangkan  untuk  mengetahui  apakah  titik koordinat  hasil  ortorektifikasi  berada  di  dalam interval  kepercayaan  98%  atau  tidak,  dapat diketahui  dengan    rumus  interval  kesalahan ditunjukkan pada persamaan (5) :

## (5)
Jika  koordinat  hasil  ortorektifikasi  berada  di antara  interval  kesalahan  minimum  dan  interval kesalahan  maksimum,  maka  koordinat  tersebut berada  pada  interval  kepercayaan  98%  dan mendukung  diterimanya  hipotesa  nol.  Hasil  uji t- student arah  Surabaya  dan  Madura  ditunjukkan pada lampiran.
Secara  umum,  koordinat  hasil  ortorektifikasi  di arah  Surabaya  pada  pengukuran  19  Maret  2015, prosentase  diterimanya  hipotesa  nol  pada koordinat Easting,  Northing, dan Height dari  16 titik  GCP  secara  berturut  –  turut  adalah  87.5%, 25%, dan 56.25%.
Secara  umum,  prosentase  diterimanya  hipotesa nol pada koordinat Easting, Northing, dan Height dari  16  titik  GCP  hasil  ortorektifikasi  di  arah Madura  pada  pengukuran  19  Maret  2015  secara berturut – turut adalah 62.5%, 0% dan 18.75%. Di arah Surabaya, dengan rerata jumlah total titik yang  diterima  sebesar  0.6042  maka  prosentase rerata  jumlah  total  titik  di  mana  hipotesa  nol diterima sebesar 60.42%. Secara kualitatif, rerata jumlah  total  titik  hasil  proses  ortorektifikasi  yang diterima  di  arah  Surabaya  cukup  untuk menyatakan diterimanya hipotesa nol. Sedangkan di  arah  Madura,  dengan  rerata  jumlah  total  titik yang  diterima  sebesar  0.2708  maka  prosentase rerata  jumlah  total  titik  di  mana  hipotesa  nol diterima sebesar 27.08%. Secara kualitatif, rerata jumlah  total  titik  hasil  proses  ortorektifikasi  yang diterima  di  arah  Madura  kurang  baik  untuk menyatakan diterimanya hipotesa nol.
Hal  ini  menunjukkan  bahwa  di  arah  Surabaya tidak  terdapat  signifikansi  antara  koordinat  GCP hasil  proses  ortorektifikasi  terhadap  koordinat hasil  pengukuran  terestris.  Dan  untuk  arah Madura menunjukkan bahwa terdapat signifikansi antara  koordinat  GCP  hasil  proses  ortorektifikasi terhadap koordinat hasil pengukuran terestris.

## PENUTUP
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dari  penelitian tugas akhir ini yang pertaama, pembuatan mosaik ortofoto  dibentuk  secara  otomatis  oleh  program dan  menghasilkan  DEM  yang  dipengaruhi pendefinisian  sistem  koordinat  saat  pemotretan dan saat proses ortorektifikasi.
Berdasar hasildari proses ortorektifikasi, deformasi  maksimum  pada  bentang  1  (arah Surabaya)  dalam  sistem  koordinat  UTM  untuk sumbu  XY  sebesar  16  mm  dan  untuk  sumbu  Z sebesar  35 mm.  Sedangkan  di  bentang 100 (arah Madura), deformasi maksimum sumbu XY sebesar 55 mm dan pada sumbu Z sebesar 37 mm.
Hasil  uji  validasi  menyatakan  bahwa  di  arah Surabaya, hasil proses ortorektifikasi cukup untuk menyatakan  diterimana  hipotesa  nol  dan  di  arah Madura  hasil  proses  ortorektifikasi  kurang  baik untuk  menyatakan  diterimana  hipotesa  nol  yang artinya  di  arah  Surabaya  koordinat  GCP  hasil proses  ortorektifikasi  tidak  signifikan  terhadap koordinat  hasil  pengukuran  terestris.  Sedangkan di  arah  Madura  koordinat  GCP  hasil  proses ortorektifikasi  memiliki  perbedaan  signifikan terhadap koordinat hasil pengukuran terestris. Saran  yang  diberikan  adalah  pada  dibutuhkan percobaan  ortorektifikasi  ebih  dari  satu  kali  agar mendapatkan  visualisasi  mosaik  ortofoto  terbaik. Selain  itu  juga  butuh  dilakukan  proses  kalibrasi bundle  adjustment  self  calibration di  mana  titik kontrol  yang  digunakan  adalah  titik  di  Jembatan Suramadu agar hasil kalibrasi menjadi akurat.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis Shofiyatul Qoyimah mengucapkan banyak terima kasih kepada Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional  V,  PT.  Jasa  Marga  (Persero  .tbk)  dan Badan  Pengawasan  Wilayah  Surabaya  Madura atas ijin yang telah diberikan dan ketersediaannya dalam  memberikan  masukan  atas  penelitian  ini. Terima  kasih  juga  saya  sampaikan  kepada  Ibu Hepi  Hapsari  Handayani  yang  memberikan dukungan  baik  secara  moriil  dan  materiil  kepada saya selama pengerjaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad,  A.,  1994.  Small  Format  Photography  for Architectural  Photogrammetry  :  A  Review. Buletin Ukur, pp. 42-52. Atkinson,  1980.  Developments  in  CLose  Range
Photogrammetry-1. London: Applied Science Publishers.
Berlin, A. T. E. d. G. L., 1992. Fundamentals of Remote
Sensing  and  Airphoto  Interpretation  5th Edition. New Jersey: Prentice Hall. BPWS.  "Badan  Pengembangan  Wilayah  Surabaya Madura". 2011. www.bpws.go.id (1 Jan. 2015). Elviani,  L.  E.,  2014.  Analisa  Deformasi  Jembatan
Suramadu  dengan  Teknik  Fotogrametri Rentang  Dekat.  Tugas  Akhir.  Surabaya:
Jurusan Teknik Geomatika Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Fryer, J. d. C., 1994. On the Accuracy of Heighting from Aerial  Photographs  and  Maps:Implication to Processmodellers. Earth Surface
Processes and Landforms. Vol.19,  pp. 577- 583. Geogopoulos,  A.  S.  d.  A.,  1992.  FOTOCAD  :  A  Simple Photogrammetric Package for Non-
Photogrammetists.  International  Archives of  Photogrammetry  and  Remote  Sensing, pp. 357-362.
Hampel,  H.  G.  M.  d.  U.,  2006.  Photogrammetric
Techniques  in  Civil  Engineering  Material Testing and Structure Monitoring. Photogrammetric  Engineering  &  Remote Sensing Vol. 72, pp. 39-45. Jiang, R., 2005. Development of Digital Photogrammetric System for Bridge Deflection  Measurement.  Disertasi  New Mexico State University : Meksiko.
KementerianPU.  "Loket  Pelayanan  Informasi  Peta
Kementerian Pekerjaan Umum dan
Perumahan  Rakyat  Republik  Indonesia". 2012.  www.loketpeta.pu.go.id  (2  April.
2015)
Novak,  K.,  1992.  Rectification  of  Digital  Imagery, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing.
Thakur, S. A., 2008. Orthorectification of IRS-P6 LISS-IV data  using  Landsat  ETM  and  SRTM datasets  in  the  Himalayas  of  Chamoli District,  Uttarakhand.  Current  Science,  p. 1459.
Wolf P R, D. B. A., 2000. Elements of Photogrammetry with  Application  in  GIS.  New  York  AS:  Mc Graw-Hill Book Company.
Yang,  X.,  2000.  Accuracy  of  rational  function aproxximation  in  photogrammetry.  ASPRS Annual Conference, pp. 22 - 26.

## LAMPIRAN
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Easting Arah Surabaya dalam Satuan Meter
GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval Maksimum (m) 19 Maret 2015 07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 696392.888 696392.883 696392.750 696392.801 696392.970 2 696392.888 696392.883 696392.813 696392.801 696392.970 3 696392.920 696392.883 696392.875 696392.307 696393.496 4 696392.920 696392.883 696392.750 696392.307 696393.496 5 696393.350 696393.326 696393.188 696392.958 696393.719 6 696393.350 696393.326 696393.250 696392.958 696393.719 7 696393.414 696393.390 696393.188 696393.022 696393.782 8 696393.414 696393.390 696393.250 696393.022 696393.782 9 696393.643 696393.663 696393.563 696393.334 696393.971 10 696393.643 696393.663 696393.500 696393.334 696393.971 11 696393.694 696393.671 696393.438 696393.317 696394.048 12 696393.694 696393.671 696393.375 696393.317 696394.048 13 696393.738 696393.719 696393.500 696393.417 696394.040 14 696393.738 696393.719 696393.313 696393.417 696394.040 15 696393.798 696393.769 696393.500 696393.320 696394.248 16 696393.798 696393.769 696393.438 696393.320 696394.248
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Northing Arah Surabaya dalam Satuan Meter
GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval Maksimum (m)
19 Maret
2015 07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 9202859.121 9202859.107 9202858.698 9202858.896 9202859.332 2 9202859.121 9202859.107 9202858.739 9202858.896 9202859.332 3 9202859.129 9202859.100 9202859.201 9202858.656 9202859.573 4 9202859.129 9202859.100 9202859.252 9202858.656 9202859.573 5 9202865.446 9202865.423 9202865.886 9202865.073 9202865.797 6 9202865.446 9202865.423 9202865.949 9202865.073 9202865.797 7 9202865.472 9202865.453 9202866.360 9202865.155 9202865.770 8 9202865.472 9202865.453 9202866.451 9202865.155 9202865.770 9 9202871.386 9202871.363 9202870.922 9202870.998 9202871.751 10 9202871.386 9202871.363 9202870.965 9202870.998 9202871.751 11 9202871.390 9202871.366 9202871.324 9202870.990 9202871.766 12 9202871.390 9202871.366 9202871.367 9202870.990 9202871.766 13 9202872.585 9202872.564 9202871.589 9202872.245 9202872.904 14 9202872.585 9202872.564 9202871.615 9202872.245 9202872.904 15 9202872.590 9202872.566 9202872.076 9202872.194 9202872.961 16 9202872.590 9202872.566 9202872.102 9202872.194 9202872.961
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Height Arah Surabaya dalam Satuan Meter
GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval
Maksimum (m) 19 Maret 2015 07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 5.166 5.131 6.178 4.596 5.702 2 5.066 5.031 5.836 4.496 5.602 3 4.126 4.090 3.571 3.545 4.671 4 4.026 3.990 3.288 3.445 4.571 5 5.181 5.143 5.862 4.558 5.766 6 5.081 5.043 5.583 4.458 5.666 7 4.129 4.093 3.676 3.536 4.686 8 4.029 3.993 3.408 3.436 4.586 9 5.163 5.129 5.563 4.612 5.680 10 5.063 5.029 5.392 4.512 5.580 11 4.068 4.033 3.707 3.500 4.601 12 3.968 3.933 3.511 3.400 4.501 13 4.606 5.016 5.545 -1.707 11.329 14 4.506 4.916 5.400 -1.807 11.229 15 4.083 4.048 3.707 3.509 4.622 16 3.983 3.948 3.528 3.409 4.522
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Easting Arah Madura dalam Satuan Meter
GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval Maksimum (m) 19 Maret 2015 07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 696762.446 696762.487 696762.750 696761.825 696763.108 2 696762.446 696762.487 696762.688 696761.825 696763.108 3 696762.446 696762.483 696762.063 696761.886 696763.043 4 696762.446 696762.483 696762.063 696761.886 696763.043 5 696761.928 696761.972 696761.750 696761.251 696762.650 6 696761.928 696761.972 696761.688 696761.251 696762.650 7 696761.950 696761.972 696761.438 696761.601 696762.321 8 696761.950 696761.972 696761.438 696761.601 696762.321 9 696761.462 696761.486 696761.750 696761.090 696761.857 10 696761.462 696761.486 696761.750 696761.090 696761.857 11 696761.462 696761.481 696761.375 696761.167 696761.775 12 696761.462 696761.481 696761.313 696761.167 696761.775 13 696760.852 696760.849 696761.563 696760.796 696760.905 14 696760.852 696760.849 696761.500 696760.796 696760.905 15 696760.853 696760.849 696761.063 696760.785 696760.917 16 696760.853 696760.849 696761.063 696760.785 696760.917
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Northing Arah
Madura dalam Satuan Meter GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval Maksimum (m) 19 Maret 2015 07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 9208157.548 9208157.542 9208158.083 9208157.450 9208157.640 2 9208157.548 9208157.542 9208158.083 9208157.450 9208157.640 3 9208157.548 9208157.526 9208157.954 9208157.189 9208157.884 4 9208157.548 9208157.526 9208157.954 9208157.189 9208157.884 5 9208150.332 9208150.319 9208149.848 9208150.125 9208150.527 6 9208150.332 9208150.319 9208149.888 9208150.125 9208150.527 7 9208150.312 9208150.319 9208149.689 9208150.205 9208150.427 8 9208150.312 9208150.319 9208149.660 9208150.205 9208150.427 9 9208143.646 9208143.644 9208143.462 9208143.621 9208143.670 10 9208143.646 9208143.644 9208143.501 9208143.621 9208143.670 11 9208143.648 9208143.642 9208143.443 9208143.546 9208143.744 12 9208143.648 9208143.642 9208143.462 9208143.546 9208143.744 13 9208138.115 9208138.121 9208138.795 9208138.026 9208138.210 14 9208138.115 9208138.121 9208138.786 9208138.026 9208138.210 15 9208138.098 9208138.119 9208138.862 9208137.781 9208138.436 16 9208138.098 9208138.119 9208138.833 9208137.781 9208138.436
Tabel Hasil Uji t- student Koordinat Height Arah Madura dalam Satuan Meter
GCP Total Station (m) Ortofoto (m) Interval Minimum (m) Interval Maksimum (m)
19 Maret 2015
07 Mei 2015 19 Maret 2015 1 5.145 5.126 6.505 4.842 5.429 2 5.045 5.026 6.034 4.742 5.329 3 4.093 4.089 2.933 4.031 4.151 4 3.993 3.989 2.484 3.931 4.051 5 5.132 5.106 6.313 4.697 5.541 6 5.032 5.006 5.996 4.597 5.441 7 4.078 4.069 3.278 3.933 4.214 8 3.978 3.969 2.936 3.833 4.114 9 5.099 5.018 6.434 3.763 6.354 10 4.999 4.918 5.996 3.663 6.254 11 4.052 3.992 3.618 3.067 4.977 12 3.952 3.892 3.325 2.967 4.877 13 5.093 5.060 6.291 4.561 5.592 14 4.993 4.960 6.073 4.461 5.492 15 3.993 3.987 3.696 3.884 4.097 16 3.893 3.887 3.487 3.784 3.997